Лекція 2

План:

1. Екологічні фактори. Лімітуючий фактор. Біотичні, абіотичні, антропогенні фактори.

2. Екологічна система, біогеоценоз та його структура.

3. Трофічні ланцюги харчування.

4. Поняття про ландшафт.

1. Екологічні фактори

Всякий живий організм існує в певному середовищі. З екологічної точки зору – середовище – це природні тіла і явища, з якими живі організми знаходяться в прямих і опосередкованих стосунках. Середовище завжди знаходиться в стані взаємодії з живими організмами через елементи, з яких воно складається (температуру, вологість, радіацію, повітря, воду, їжу, ґрунт).

Елементи середовища називаються екологічними факторами.

З екологічної точки зору екологічний фактор – це будь-який елемент середовища, який здійснює прямий вплив на живі організми хоча б впродовж однієї з фаз його індивідуального розвитку і до якого у цього живого організму виникає пристосування, або від якого він гине.

В процесі еволюційного розвитку кожен вид живого організму пристосовується до певних умов, поза яких існувати не може.

Пристосовуються живі організми до хімічного складу середовища, температури, світлового режиму, тиску та ін. Всі ці фактори в сукупності створюють комплекс умов, в яких існують живі організми. Але треба відзначити, що не для всіх живих організмів одні й ті ж елементи середовища є факторами.

Наприклад, кислотний дощ, який попав у водоймище може викликати загибель його мешканців, а людина може навіть не помітити цього.

Для різних живих організмів кількісні межі факторів, при яких вони можуть існувати, не однакові. Це стосується температури, тиску, освітленості, хімічного складу компонентів середовища і т. д. Але в будь-якому разі життя живих організмів протікає між мінімальними та максимальними значеннями факторів. Значення фактора, при якому живий організм існує, але пригнічений – пессимальне (або пессиум), найбільш сприятливе для живого організму значення фактора – оптимальне (або оптимум).

Але для деяких факторів (наприклад, іонізуючої радіації) поняття оптимума не може бути застосоване, тому що при будь-якому значенні вище природного фону радіація несприятлива для живого організму.

Якщо значення фактора перевищує “max” чи “min” значення, то це призводить до масової загибелі живих організмів і популяція опиняється в екологічній зоні смерті.

Для життя і розвитку живого організму необхідна сукупність екологічних факторів, значення яких близьке до оптимального.

Наприклад, рослині для живлення потрібні різні елементи, притому, ні один з них не може бути замінений іншим. Грунт, що має всі поживні речовини в потрібній кількості, крім однієї, забезпечує ріст рослини до тих пір, доки кількість речовини що є в ґрунті у недостатній кількості не буде вичерпано. Надалі ріст і розвиток рослини припиниться, або вона навіть загине. Тобто, життя рослини обмежується дефіцитом тільки одного елементу.

Будь-який фактор (умова існування чи елемент харчування) який має тенденцію обмежувати життєдіяльність живого організму називається лімітуючим.

Вперше цю закономірність помітив і науково обґрунтував німецький агрохімік і фізіолог Лібіх у 1840 р. Відтоді вона називається правилом або законом Мінімуму.

Межа сприйняття живого організму відхилення будь-якого фактора від мінімуму залежить від інтенсивності інших. Так, при оптимальній температурі і вологості живі організми менш сприятливі до нестачі їжі.

Лімітувати життєздатність живого організму може не тільки нестача , але й надлишок будь-якого фактора. Уявлення про вплив “max” значення, вихід за межі якого обмежує життєдіяльність живого організму обґрунтував Шелфорд у 1913 р. Воно називається законом максимуму або законом толерантності.

Із закону толерантності випливає кілька висновків, які мають важливе значення для пояснення причин розповсюдження і виживання живого організму, які зробив російський вчений - еколог Одум у 1986 р.

1. Організми можуть мати широкий діапазон толерантності по відношенню до одного фактора і вузький – до іншого;

2. живі організми з широким діапазоном толерантності по всім факторам найбільш розповсюджені;

3. якщо рівень 1 екологічного фактору виходить за межі діапазону толерантності, то може змінитись діапазон толерантності до других екологічних факторів (при низькому вмісті азоту в ґрунті рослина більш потребує вологи, аби не загинути);

4. період розмноження живих організмів є критичним, через те, що багато факторів стають для них лімітуючими.

Це пояснює погіршення здоров`я матері в період вагітності і народження неповноцінних дітей в результаті забруднення довкілля і продуктів харчування шкідливими речовинами.

Вцілому всі екологічні фактори поділяються на абіотичні, біотичні і антропогенні.

Абіотичні – всі компоненти неживої природи з їхніми фізичними і хімічними властивостями (вода, повітря, ґрунт, температура, тиск, радіація, світло і т. ін.), які прямо або опосередковано впливають на живий організм.

До абіотичних відносяться такі як:

- кліматичні:

1. Температура Вона залежить від географічної широти, висоти над рівнем моря, пори року. В зв`язку з цим у різних живих організмах є різні механізми пристосування до температури. У більшості живих організмів процеси життєдіяльності протікають при –4^о С-+40^о С. Цим пояснюється бідність форм життя на полюсах та в пустелях.

У деяких живих організмів (риб, молюсків, жаб) температура тіла залежить від температури середовища. Це явище називається пойкілотермністю. Деякі живі організми (бджоли) можуть регулювати температуру в сфері існування. Так, температура у вулику підтримується бджолами в межах 34 - 35^о С.

2. Вологість. Без води життя неможливе. У мешканців посушливих районів виробилась низка пристосувань для регулювання процесу випаровування вологи. (Листя тропічних і пустельних рослин, шкіра ящірок пустель і середніх широт).

3. Світло – один з найважливіших факторів, з яким пов`язане життя на Землі. В спектрі сонячного світла виділяють 3 біологічно нерівнозначних зони: ультрафіолетова, видима, інфрачервона.

Характер освітлення має добову і сезонну періодичність. У зв`язку з цим у різних живих організмів виникло пристосування до активного життя в різний період доби і сезону (коти, летючі миші, змії, їжаки, ведмеді).

- Едафогенні: обумовлені складом ґрунтів, їхньою структурою, вологістю, щільністю і т. ін.

- Орографічні: пов`язані з рельєфом місцевості - висота над рівнем моря, крутизна схилу, його орієнтація по сторонам світу.

- Хімічні: газовий склад атмосфери, води, ґрунту, хімічний склад домішок, ґрунтових розчинів і т. ін.

Біотичні фактори – усі форми впливу живого організму один на одного. Кожний живий організм постійно відчуває на собі прямий чи опосередкований вплив інших, вступає з ними в зв`язок , залежить від них ї сам впливає на них. Оточуючий органічний світ – складова середовища існування кожного живого організму.

Біотичні фактори поділяються на:

- зоогенні;

- фітогенні;

- мікробіогенні.

Антропогенні фактори – усі форми діяльності людини і суспільства, які призводять до зміни умов існування інших видів живих організмів, прямо або опосередковано впливають на їхнє життя.

Значення антропогенного впливу на довкілля на всій планеті стрімко зростає і як результат – все більше виникає екологічних проблем глобального масштабу.